DE2600300A1 - Durchlauferhitzer fuer eine kaffeemaschine - Google Patents

Description

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SMITDESIGK B.V.,

Utrechtse Straatweg 26, AMERONGEW, Niederlande.

"Durchlauferhitzer für eine Kaffeemaschine"

Die Erfindung bezieht sich auf einen Durchlauferhitzer zur elektrischen Erhitzung von einem Filter zuzuführendem Kaffeewasser in einer Kaffeemaschine, welcher Durchlauferhitzer in den Wasserdurchlaufkanal aufgenommen ist, der sich von einem Wasserbehälter zu einem über dem Filter mündenden Austrittsrohr erstreckt. Eine Kaffeemaschine mit einem solchen Durchlauferhitzer ist in der NL-Patentanmeldung 68 08675 beschrieben.

Die Erfindung betrifft die Sicherung eines solchen Durchlauferhitzers gegen die Folgen von Kesselsteinablagerung. Fast überall hat man mit Wasserverschmutzung zu tun und in Gebieten mit sog. hartem Wasser tritt in Geräten, in denen Leitungswasser über 68 C erhitzt wird, unvermeidlich Kesselsteinbildung auf. Der Kesselstein lagert sich an der Innenseite des Durchlauferhitzers ab, so dass, wenn auf der Aussenseite des Durchlauferhitzers elektrische Heizspiralen angeordnet sind, diese durch die wärmeisolierende Kesselsteinschicht dem Wasser im Durchlauferhitzer immer weniger Wärme übertragen können.

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ORIGINAL INSPECTED

Deshalb wird bei solchen Kaffeemaschinen vorgeschrieben, dass die Maschine bei Verwendung harten Leitungswassers periodisch mit z.B. Essig gereinigt werden soll. In der Praxis wird diese Reinigung nicht oder nicht rechtzeitig vorgenommen. Auf die Dauer bildet sich also eine dicke Kesselsteinschicht an der Innenseite des Erhitzers, wodurch die Heizspiralen, die ihre Wärme nicht cder nicht genug an das Kaffeewasser abgeben können, überhitzt werden und schliesslich durchbrennen können, was wieder den Nachteil mit sich bringt, dass das oft aus Kunststoff hergestellte Gehäuse der Kaffeemaschine z.B. durch Verbrennung beschädigt werden kann.

Zur Beseitigung dieses Nachteils verwendet man bei Kaffeemaschinen der eingangs beschriebenen Art schon thermische Sicherungen, in Form von Schmelzsicherungen, die in Reihe in den Kreis der Spiralwicklung aufgenommen sind. Wenn eine bestimmte Temperatur überschritten wird, unterbrechen diese dann den Stromkreis. Dennoch haben solche Kaffeemaschinen den Nachteil, dass die Drähte der Heizspiralen, bevor es so weit ist, so heiss werden, dass sie durchbrennen, oder die Temperatur darin so hoch wird, dass auf jeden Fall die Spannung aus der Wicklung verschwindet, so dass danach keine gute Wärmeübertragung möglich ist. Bei Reparatur ist es denn auch immer notwendig, den ganzen Durchlauferhitzer zu ersetzen.

Im allgemeinen lässt sich sagen, dass bekannte Vorschläge zur Sicherung der Maschine gegen Durchbrennen der Heizspiralen durch Kesselsteinbildung, wodurch das Gehäuse beschädigt wird, sich jeweils auf Temperaturmessung im Raum ausserhalb des Durchlauferhitzers und innerhalb des Gehäuses der Kaffeemaschine gründen. So ist es bekannt, auf der Aussenseite der Wicklungen einen Thermoschalter anzuordnen, der bei Ueberschreiten einer bestimmten Temperatur entweder ein Warnlämpchen speist oder einen Schalter mit vorspringendem Knop bedient, in welchem Fall die Maschine nach Abkühlung wieder angewendet werden kann. In der Praxis stellt sich aber heraus, dass solche Schalter nicht zuverlässig sind.

Die Erfindung befasst sich von einer ganz anderen Richtung aus mit dem im vorigen beschriebenen Problem: Die Anwesenheit von Kesselstein, und folglich die Notwendigkeit der Reinigung mit Essig, wird nicht indirekt, also durch Temperaturmessungen, sondern direkt festgestellt.

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Erfindungsgemäss ist "bei einem Durchlauferhitzer der eingangs beschriebenen Art wenigstens ein für den Gebraucher der Kaffeemaschine sichtbarer Teil des Durchlauferhitzers aus transparentem Material hergestellt.

Hierdurch ist es möglich, Kalkablagerung direkt visuell festzustellen, so dass man nicht von der Zuverlässigkeit bestimmter Teile, wie Temperaturmessungsmittel, abhängig ist, um die Kalkablagerung indirekt festzustellen.

Gemäss einer näheren Ausarbeitung der Erfindung können bei einem Durchlauferhitzer, der für eine Kaffeemaschine mit einem auf einem hohlen Gehäuse angeordneten Wasserbehälter aus einem sich vertikal in der Kaffeemaschine erstreckenden Rohr besteht, dessen im hohlen Gehäuse befindlicher, weiterer Teil der Heizteil ist und dessen engerer Teil den Heizteil mit dem Austrittsrohr verbindet, wie in der NL-Patentanmeldung 68 θ86Τ5 beschrieben ist, erfindungsgemäss der weitere Teil und der engere Teil aus hitzebeständigem, durchsichtigem Material hergestellt sein und kann sich vom Boden her wenigstens ein Heizelement vom Tauchrohrtyp in dem weiteren Teil erstrecken. Der weitere Teil und der engere Teil können aus hitzebeständigem Glas hergestellt sein, von dem verschiedene Arten bekannt sind, die gegen eine Temperatur von mehreren hundert C beständig sind. Man kann ein oder mehrere Tauchrohrelemente anwenden, je nach dem, ob die Kaffeemaschine für nur ein einziges Filterverfahren geeignet sein soll, oder ob man zwischen einem normalen Filterverfahren mit einem runden Filter und verhältnismässig grobkörnigem Kaffee und einem Schnellfilterverfahren mit einem Papierfilter und verhältnismässig feingemahlenem Kaffee wählen will.

Die Anwendung von Tauchelementen in Kombination mit einem Durchlaufkanal aus hitzebeständigem Glas hat den Vorteil, dass die Rohrelemente bei Ueberhitzung beschädigt werden können, wodurch Kurzschluss auftritt, ohne dass das Gehäuse der Kaffeemaschine beschädigt wird. Das Rohr aus hitzebeständigem Glas bleibt nämlich jeweils intakt, so dass der Schaden sich auf den Durchlauferhitzer beschränkt.

Zur weiteren Sicherung der Maschine kann eine Temperaturüberwachung mittels einer Schmelzsicherung eingebaut werden, die sich in einer Kammer befindet, die in festem, wärmeleitendem Kontakt steht mit der heissesten Stelle des Heizelements, im allgemeinen mit dem Teil dieses Elements, der sich dem

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Uebergang des weiteren Rohrteils in den engeren Rohrteil des Durchlauferhitzers am nächsten befindet. Wenn man eine solche Temperatursicherung anwendet, kann man als transparentes Material statt des hitzebeständigen Glases sogar Kunststoff verwenden, von dem verschiedene Arten bekannt sind, die maximal eine Temperatur von etwa 1UO°C aushalten. Die Temperatursicherung kann z.B. auf 120°C eingestellt sein. Bei Reparatur hat man hier den Vorteil, dass die Auswechslung der Schmelzsicherung genügt.

Zur Erläuterung der Erfindung wird unter Hinweis auf die Zeichnung ein Ausfuhrungsbeispiel des Durchlauferhitzers für eine Kaffeemaschine beschrieben.

Gemäss der Zeichnung, die eine Kaffeemaschine teilweise in Vertikalschnitt und teilweise in Seitenansicht darstellt, ist die Kaffeemaschine mit einer Fussplatte 1 mit einer Warmhalteplatte 2 für eine Filterkanne 3 versehen, die einen abnehmbaren Filter k trägt.

Auf der Fussplatte 1 ist ein hohles Gehäuse 5 angeordnet, auf dem sich ein Wasserbehälter 6 aus durchsichtigem Material befindet. Der Boden des Behälters 6 ist mit einer zentralen Kolonne 7 und einem exzentrischen, durchtieften Teil versehen, der ein Schwimmergehäuse 8 bildet. Das Schwimmergehäuse 8 ist durch eine mit seitlichen Durchlassschlitzen 9j 10 und einem (nicht dargestellten) Entlüftungsschlitz versehene Abdeckkappe 11 abgedeckt. Im Schwimmergehäuse befindet sich ein Schwimmer 12, in dem sich ein auf die Stellung des Schwimmers ansprechender Schalter befindet, der in den elektrischen Kreis eines Durchlauferhitzers 13 aufgenommen ist und den Durchlauferhitzer in Abhängigkeit vom Wasserniveau im Schwimmergehäuse ein- und ausschalten kann. Da der Schalter nicht zur Erfindung gehört, wird er hier nicht näher behandelt.

Ueber das Schwinmergehäuse 8 kann aus dem Wasserbehälter 6 kommendes Kaffeewasser durch eine Leitung 1^ das untere Ende des Durchlauferhitzers 13 erreichen.

Der Durchlauferhitzer 13 besteht aus einem aus transparentem Material, wie hitzebeständiges Glas, hergestellten Rohr mit einem weiteren Unterteil 15 und einem engeren Oberteil 16, der sich durch die Kolonne 7 im Wasserbehälter 6 aufwärts erstreckt und mit einem über dem Filter k mündenden Austrittsrohr kommuniziert.

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Im weiten Unterteil 15 des Rohrs 15, 16 erstrecken sich zwei Heizelemente 18 und 19 vom Tauchrohrtyp nach oben. Die Tauchrohre 18 und 19 sind bei 20 bzw. 21 in einem schalenförmigen Deckel 22 fixiert.

Der Deckel 22 ist durch eine Massabweichungen ausgleichende Anschlusspackung 22' mit dem Glasrohr 15, 16 verbunden.

Elektrische Leitungen 23 verbinden die Tauchelemente 18 und 19 mit einem elektrischen Anschluss 2k und einem Schalter 25· Je nach dem, ob man nach einem normalen Filterverfahren oder ob man nach einem Schnellfilterverfahren Kaffee zubereiten will, schaltet man eines der Elemente 18 und 19 oder beide ein. Bei einem Inhalt des Bahälters 6 von 1 1 lässt man diese Menge in etwa 5 Minuten durch den Erhitzer 13 strömen, wobei beide Tauchelemente, je mit einem Leistungsvermögen von 550 W, eingeschaltet sind. Bei diesem Schnellfilterverfahren wird ein Papierfilter in den Trichter k eingelegt und wird extrafein gemahlener Kaffee verwendet.

Kesselsteinbildung in der Wasserstrecke ist sichtbar im engen Rohrteil 16 des Glasrohrs 15, 16, soweit sich dieser Teil innerhalb der Kolonne 7 im aus transparentem Material hergestellten Wasserbehälter 6 erstreckt. Diese Kesselsteinablagerung wird also jeweils rechtzeitig festgestellt, so dass die Maschine jeweils rechtzeitig z.B. durch Kochen mit Essig gereinigt werden kann.

Sollte unversehens eine Ueberhitzung der Tauchelemente 18 und 19 auftreten und diese brechen, dann sorgt das aus hitzebeständigem Glas hergestellte Rohr 15, 16 dafür, dass der Schaden auf den Innenraum des Durchlauferhitzers 13 beschränkt wird. Hitzebeständiges Glas ist im Handel erhältlich in verschiedenen Arten, die gegen höhere Temperaturen beständig sind als mit den Tauchelementen erreicht werden können.

Als zusätzliche Sicherung können an sich bekannte und im Handel erhältliche thermische Sicherungselemente, wie chemische Schmelzsicherungen, angewendet werden.

Eine solche Sicherung 27 kann z.B. in einem Rohr 26 angeordnet sein. Das Rohr 26 ist in direktem, wärmeübertragendem Kontakt mit den heissesten Teilen der Elemente 18 und 19, diesen z.B. angelötet, auf dem dem Uebergang des weiten

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Eoh2't-3ils 15 in den engen Rohrteil 16 am nächsten liegenden Teil. Der elektrische Anschluss 28 der Sicherung kann in den elektrischen Kreis der Taueh- :'■ .ii'-a 1b und 19 aufgenommen sein.

'· ^: Anwendung einer Sicherung 27 kann diese z.B. auf eine Temperatur von 120°C -. ".iwsstellt sein. In diesem Fall wäre es möglich, das Rohr 15» 16 statt aus r-rLoZebesoändigem Glas aus transparentem Kunststoff herzustellen, der maximal £--ö-ⁿ eiue Temperatur von IUO C beständig ist.

d kann festgestellt werden, dass mit dem im vorigen beschriebe-» η·..-.: Durchlauferhitzer aus hitzebeständigem Glas und mit Heizelementen vom Tauehrohrtyp einerseits der Vorteil erhalten wird, dass man zur Ermittlung von Kesselsteinablagerung nicht mehr von in der Praxis nicht immer zuverlässiger Apparatur abhängig ist, mit der Kesselsteinbildung auf indirektem Wege fest- £-y:v-·:·II 0 wird, nämlich durch Temperaturmessungen im Raum ausserhalb des Durch-1··ϊ uerhiiisers 13 und innerhalb des Gehäuses 5, und andererseits der Vorteil, di'-js beschädigung der Heizelemente auf das Innere des Durchlauferhitzers be-Ei,,^\„nkö wird. Weiter bietet ein Durchlauferhitzer aus hitzebeständigem Glas, J.-„ -.ι ^ie sehr geringe Hitzeabstrahlung nach aussen, die Möglichkeit, für das > · liuse einen billigeren Kunststoff zu wählen. Bei bekannten Durchlauferhit- z-^'Ci'. liiio Heizelementen in Form von um den weiteren Rohrteil 15 herum gewickeli",'-■·."' elcLirischen Heizspiralen, kann eine Beschädigung dieser Spiralen zu I_3eiiäulgung von u.a. dem Gehäuse 5 führen, durch zu grosse Hitzeabstrahlung ■:-. y.l\ aussan.

iv; is~ aeutlicb, dass die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbcii'pxsl bescliränkt ist. So können die Form und die Zahl der Tauchelemente - V'.- i;3 anders gewählt werden. Statt zwei U-förmiger Rohre kann ein einziges Γ::-^- üügiivendet werden, wenn man nur ein Filterverfahren anwendet. Auch kann Ci... Austrittsrohr wenigstens teilweise durchsichtig ausgebildet sein, um Ι.":."-!:·ablagerung bemerken zu können.

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Claims (3)

ANSPRUECHE

1. Durchlauferhitzer zur elektrischen Erhitzung -von einem Filter zuzuführendem Kaffeewasser in einer Kaffeemaschine, welcher Durchlauferhitzer in den Wasserdurchlaufkanal aufgenommen ist, der sich von einem Wasserbehälter zu einem über dem Filter mündenden Austrittsrohr erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein für den Gebraucher der Kaffeemaschine sichtbarer Teil des Durchlauferhitzers aus transparentem Material hergestellt ist.

2. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, der für eine Kaffeemaschine mit einem auf einem hohlen Gehäuse angeordneten Wasserbehälter aus einem sich vertikal in der Kaffeemaschine erstreckenden Rohr besteht, dessen im hohlen Gehäuse befindlicher, weiterer Teil der Heizteil ist und dessen engerer Teil den Heizteil mit dem Austrittsrohr verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Teil und der engere Teil des Rohrs aus hitzebeständigem, durchsichtigem Material hergestellt sind und dass sich vom Boden her wenigstens ein Heizelement vom Tauchrohrtyp in dem weiteren Teil erstreckt.

3. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr aus hitzebeständigem Glas hergestellt ist.

k. Durchlauferhitzer nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Schmelzsicherung in einer Kammer, die in festem, wärmeleitendem Kontakt steht mit der heissesten Stelle des Heizelements, nämlich mit dem Teil dieses Elements, der sich dem Uebergang des weiteren in den engeren Teil des transparenten Rohrs am nächsten befindet.

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